酶以及酶促反应

关于酶以及酶促反应酶的概念目前将生物催化剂分为两类酶、核酶（脱氧核酶）酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。第2页,共133页，2024年2月25日，星期天酶学研究简史公元前两千多年，我国已有酿酒记载。一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。1877年，Kuhne首次提出Enzyme一词。1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。1995年，JackW.Szostak研究室首先报道了具有DNA连接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶(deoxyribozyme)。第3页,共133页，2024年2月25日，星期天第一节

酶的分子结构与功能

TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme

第4页,共133页，2024年2月25日，星期天酶的不同形式单体酶(monomericenzyme)：仅具有三级结构的酶。寡聚酶(oligomericenzyme)：由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。多酶体系(multienzymesystem)：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。多功能酶(multifunctionalenzyme)或串联酶(tandemenzyme)：一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称为多功能酶。第5页,共133页，2024年2月25日，星期天一、酶的分子组成蛋白质部分：酶蛋白(apoenzyme)辅助因子(cofactor)

金属离子小分子有机化合物全酶(holoenzyme)结合酶(conjugatedenzyme)单纯酶(simpleenzyme)第6页,共133页，2024年2月25日，星期天*辅助因子分类

（按其与酶蛋白结合的紧密程度）

辅酶

(coenzyme):与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。

辅基

(prostheticgroup):与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。第7页,共133页，2024年2月25日，星期天*各部分在催化反应中的作用酶蛋白决定反应的特异性辅助因子决定反应的种类与性质金属酶(metalloenzyme)金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。

金属激活酶(metal-activatedenzyme)金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不甚紧密。第8页,共133页，2024年2月25日，星期天金属离子的作用稳定酶的构象；参与催化反应，传递电子；在酶与底物间起桥梁作用；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。小分子有机化合物的作用在反应中起运载体的作用，传递电子、质子或其它基团。第9页,共133页，2024年2月25日，星期天第10页,共133页，2024年2月25日，星期天二、酶的活性中心必需基团(essentialgroup)1.指酶分子中一些与酶活性密切相关的化学基团。2.常见的有咪唑基（His)、

-OH（Ser)、-SH（Cys)、γ-COOH（Glu)等。目录第11页,共133页，2024年2月25日，星期天或称活性部位(activesite)，指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。通常位于酶分子表面的凹穴（裂隙）中。酶的活性中心(activecenter)第12页,共133页，2024年2月25日，星期天活性中心内的必需基团结合基团(bindinggroup)与底物相结合催化基团(catalyticgroup)催化底物转变成产物位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。活性中心外的必需基团第13页,共133页，2024年2月25日，星期天底物活性中心以外的必需基团结合基团催化基团活性中心目录第14页,共133页，2024年2月25日，星期天溶菌酶的活性中心*Glu35和Asp52是催化基团；*Trp62和63、Asp101和Trp108是结合基团；*A~F为底物多糖链的糖基，位于酶的活性中心形成的裂隙中。第15页,共133页，2024年2月25日，星期天三、同工酶定义1.同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。2.国际生化学会建议:同工酶是由不同基因或等位基因编码的多肽链,或由同一基因转录生成的不同mRNA翻译的不同多肽链组成的蛋白质。第16页,共133页，2024年2月25日，星期天*举例：乳酸脱氢酶(LDH1～LDH5)催化的反应:第17页,共133页，2024年2月25日，星期天HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5

(M4)乳酸脱氢酶的同工酶第18页,共133页，2024年2月25日，星期天*生理及临床意义(1)在代谢调节上起着重要的作用；(2)用于解释发育过程中阶段特有的代谢特征；(3)同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断；(4)同工酶可以作为遗传标志，用于遗传分析研究。心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶谱的变化1酶活性心肌梗死酶谱正常酶谱肝病酶谱2345第19页,共133页，2024年2月25日，星期天本节要点单体酶,寡聚酶,多功能酶,串联酶金属酶和金属激活酶辅酶和辅基什么是酶的活性中心，包括哪些必需基团同工酶的定义和生理以及医学意义第20页,共133页，2024年2月25日，星期天第二节

酶促反应的特点与机理

TheCharacteristicandMechanismofEnzyme-CatalyzedReaction

第21页,共133页，2024年2月25日，星期天酶与一般催化剂的共同点在反应前后没有质和量的变化；只能催化热力学允许的化学反应；只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。第22页,共133页，2024年2月25日，星期天（一）酶促反应具有极高的效率一、酶促反应的特点通常比非催化反应高108～1020倍，比一般催化剂高107～1013倍。不需要较高的反应温度。酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能(activationenergy)

。第23页,共133页，2024年2月25日，星期天反应总能量改变非催化反应活化能酶促反应活化能

一般催化剂催化反应的活化能能量反应过程底物产物酶促反应活化能的改变

活化能：底物分子从初态转变到活化态所需的能量。第24页,共133页，2024年2月25日，星期天一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。*酶的特异性(specificity)（二）酶促反应具有高度的特异性第25页,共133页，2024年2月25日，星期天绝对特异性(absolutespecificity)：只能作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物

。相对特异性(relativespecificity)：作用于一类化合物或一种化学键。立体结构特异性(stereo

specificity)：作用于立体异构体中的一种。第26页,共133页，2024年2月25日，星期天相对特异性(relativespecificity)：作用于一类化合物或一种化学键。(1)键专一性

酯酶甘油三酯＋3H2O 甘油＋3脂肪酸

酯酶

R1-COO-R2+H2OR1-COOH+R2OH

第27页,共133页，2024年2月25日，星期天(2)基团专一性（族专一性）胰蛋白酶第28页,共133页，2024年2月25日，星期天立体结构特异性(stereo

specificity)：作用于立体异构体中的一种。（1）光学特异性（opticalspecificity):L－氨基酸氧化酶只对L－氨基酸起作用，对D－氨基酸无作用。

D－氨基酸氧化酶只对D－氨基酸起作用，对L－氨基酸无作用。精氨酸酶催化L-精氨酸；乳酸脱氢酶催化L-乳酸；苦杏仁酶只催化β-甲基葡萄糖苷水解，对α－甲基葡萄糖苷无水解活性。第29页,共133页，2024年2月25日，星期天（2）几何异构特异性（geometricalspecificity):

HC-COOHCOOH+H2O延胡索酸酶

HO-C-HHOOC-CHCH2COOH延胡索酸（反丁烯二酸）苹果酸第30页,共133页，2024年2月25日，星期天（三）酶促反应的可调节性对酶生成与降解量的调节酶催化效力的调节通过改变底物浓度对酶进行调节等酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。包括三方面的调节。第31页,共133页，2024年2月25日，星期天二、酶促反应的机理（一）酶-底物复合物的形成与诱导契合假说*诱导契合假说(induced-fithypothesis)酶底物复合物E+SE+PES

酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。这一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说。第32页,共133页，2024年2月25日，星期天目录第33页,共133页，2024年2月25日，星期天羧肽酶的诱导契合模式底物目录第34页,共133页，2024年2月25日，星期天（二）酶促反应的机理1.邻近效应(proximityeffect)与定向排列(orientationarrange)2.多元催化(multielementcatalysis)3.表面效应(surfaceeffect)第35页,共133页，2024年2月25日，星期天2.多元催化(multielementcatalysis)（1）酸碱催化（acid-basecatalysis):第36页,共133页，2024年2月25日，星期天（2）共价催化（covalentcatalysis):

通过催化剂与底物的共价结合，形成过渡态来加速反应。蔗糖＋磷酸葡萄糖-1-磷酸＋果糖蔗糖＋酶葡萄糖基-酶＋果糖葡萄糖基-酶＋磷酸葡萄糖-1-磷酸＋酶3.表面效应（surfaceeffect)。第37页,共133页，2024年2月25日，星期天本节要点酶促反应的特点绝对特异性和相对特异性诱导契合学说的基本概念第38页,共133页，2024年2月25日，星期天第三节酶促反应动力学KineticsofEnzyme-CatalyzedReaction

第39页,共133页，2024年2月25日，星期天概念研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的阐述。影响因素包括有酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。※研究一种因素的影响时，其余各因素均恒定。第40页,共133页，2024年2月25日，星期天一、底物浓度对反应速度的影响单底物、单产物反应酶促反应速度一般在规定的反应条件下，用单位时间内底物的消耗量和产物的生成量来表示反应速度取其初速度，即底物的消耗量很小（一般在5﹪以内）时的反应速度底物浓度远远大于酶浓度研究前提

在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速度的影响呈矩形双曲线关系。第41页,共133页，2024年2月25日，星期天当底物浓度较低时反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。[S]VVmax目录第42页,共133页，2024年2月25日，星期天随着底物浓度的增高反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。[S]VVmax目录第43页,共133页，2024年2月25日，星期天当底物浓度高达一定程度反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应[S]VVmax目录第44页,共133页，2024年2月25日，星期天（一）米－曼氏方程式

酶促反应模式——中间产物学说E+Sk1k2k3ESE+P第45页,共133页，2024年2月25日，星期天※1913年Michaelis和Menten提出反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即米－曼氏方程式，简称米氏方程式(Michaelisequation)。第46页,共133页，2024年2月25日，星期天[S]：底物浓度V：不同[S]时的反应速度Vmax：最大反应速度(maximumvelocity)

Ｋm：米氏常数(Michaelisconstant)

ＶVmax[S]Km+[S]＝──第47页,共133页，2024年2月25日，星期天米－曼氏方程式推导基于两个假设：1.E与S形成ES复合物的反应是快速平衡反应，而ES分解为E及P的反应为慢反应，反应速度取决于慢反应即

V＝k3[ES]。

(1)2.S的总浓度远远大于E的总浓度，因此在反应的初始阶段，S的浓度可认为不变即[S]＝[St]。第48页,共133页，2024年2月25日，星期天推导过程酶促反应的速度与ES的形成和分解速度直接相关。

ES形成的速度:

V1=k1[S]([E]－[ES]）

ES分解的速度:

V2＝k2[ES]

ES分解的速度:

V3=k3[ES]第49页,共133页，2024年2月25日，星期天稳态：是指ES的生成速度与分解速度相等，即V1=V2+V3。K1([E]－[ES])[S]＝K2[ES]+K3[ES]K2+K3＝Km

（米氏常数）K1令：则:([E]－[ES])[S]＝Km[ES](2)＝([E]－[ES])[S]K2+K3[ES]K1整理得：第50页,共133页，2024年2月25日，星期天当[S]很高，将酶的活性中心全部饱和时，即[E]=[ES]，V=VmaxVmax＝K3[ES]＝K3[E]

(5)[ES]＝───[E][S]Km+[S](3)整理得:将(5)代入(4)得米氏方程式：Vmax[S]Km+[S]V＝────将(3)代入(1)

得K3[E][S]Km+[S](4)V＝────第51页,共133页，2024年2月25日，星期天1.当反应速度为最大反应速度一半时（二）Km与Vmax的意义Km＝[S]∴Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是mol/L。2＝Km+[S]VmaxVmax[S]VmaxV[S]KmVmax/2第52页,共133页，2024年2月25日，星期天

2.

Km是酶的特征性常数之一，仅与酶的结构、底物和反应的环境（温度、pH、离子强度）有关，与酶的浓度无关。3.当k2>>k3时，

Km时可近似地表示酶对底物的亲和力，Km力愈小，小酶对底物的亲和力愈大。4.一种酶有几种底物就有几种Km值，Km值最小的底物为该酶的天然底物。第53页,共133页，2024年2月25日，星期天第54页,共133页，2024年2月25日，星期天5.Vmax定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。意义：Vmax=K3[E]如果酶的总浓度已知，可从Vmax计算酶的转换数(turnovernumber)，即动力学常数K3。第55页,共133页，2024年2月25日，星期天定义—

当酶被底物充分饱和时，单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。

意义—

可用来比较每单位酶的催化能力。

酶的转换数Vmax

[E]K3＝──第56页,共133页，2024年2月25日，星期天（三）Ｋm值与Ｖmax值的测定1.双倒数作图法(doublereciprocalplot)，又称为林-贝氏(Lineweaver-Burk)作图法Vmax[S]Km+[S]V=+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S]两边同取倒数

第57页,共133页，2024年2月25日，星期天2.Hanes作图法[S][S]/V-KmKm/Vm在林－贝氏方程基础上，两边同乘[S][S]/V=Km/Vmax+[S]/Vmax第58页,共133页，2024年2月25日，星期天二、酶浓度对反应速度的影响当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速度与酶浓度成正比。关系式为：V=K3[E]0V[E]当[S]>>[E]时，V

=k3[E]酶浓度对反应速度的影响

第59页,共133页，2024年2月25日，星期天双重影响温度升高，酶促反应速度升高；由于酶的本质是蛋白质，温度升高，可引起酶的变性，从而反应速度降低。三、温度对反应速度的影响最适温度(optimumtemperature)：酶促反应速度最快时的环境温度。酶活性0.51.02.01.50102030405060温度ºC温度对淀粉酶活性的影响

第60页,共133页，2024年2月25日，星期天环境温度＜最适温度时，温度每升高10°C，

V加快1～2倍。环境温度＞最适温度时，温度升高，V降低，一般＞60°C时，酶开始变性，80°C时变性不可逆。最适温度不是酶的特征性常数，它与反应时间有关。*低温的应用第61页,共133页，2024年2月25日，星期天四、pH对反应速度的影响最适pH(optimumpH)：酶催化活性最大时的环境pH。第62页,共133页，2024年2月25日，星期天环境pH的作用方式:

结合基团

1.影响酶的解离催化基团辅助因子.2.影响底物的解离。

3.影响酶分子的构象。第63页,共133页，2024年2月25日，星期天五、抑制剂对反应速度的影响酶的抑制剂(inhibitor)凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂。

区别于酶的变性

抑制剂对酶有一定选择性引起变性的因素对酶没有选择性第64页,共133页，2024年2月25日，星期天

抑制作用的类型不可逆性抑制(irreversibleinhibition)可逆性抑制(reversibleinhibition)：竞争性抑制(competitiveinhibition)非竞争性抑制(non-competitiveinhibition)反竞争性抑制(uncompetitiveinhibition)第65页,共133页，2024年2月25日，星期天(一)不可逆性抑制作用*概念抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。

*举例有机磷化合物

羟基酶解毒------解磷定(PAM)重金属离子及砷化合物

巯基酶解毒------二巯基丙醇(BAL)

第66页,共133页，2024年2月25日，星期天有机磷化合物路易士气失活的酶羟基酶失活的酶酸巯基酶失活的酶酸BAL巯基酶BAL与砷剂结合物第67页,共133页，2024年2月25日，星期天（二）可逆性抑制作用*概念抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制*类型第68页,共133页，2024年2月25日，星期天１.竞争性抑制作用定义抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。反应模式第69页,共133页，2024年2月25日，星期天+++EESIESEIEP第70页,共133页，2024年2月25日，星期天*特点抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及底物浓度；I与S结构类似，竞争酶的活性中心；动力学特点：Vmax不变，表观Km

。抑制剂↑

无抑制剂1/V1/[S]第71页,共133页，2024年2月25日，星期天*举例丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶延胡索酸琥珀酸琥珀酸脱氢酶第72页,共133页，2024年2月25日，星期天磺胺类药物的抑菌机制与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶二氢蝶呤啶＋对氨基苯甲酸＋谷氨酸二氢叶酸合成酶二氢叶酸第73页,共133页，2024年2月25日，星期天2.非竞争性抑制*反应模式第74页,共133页，2024年2月25日，星期天*特点抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系；抑制程度取决于抑制剂的浓度；动力学特点：Vmax

，表观Km不变。抑制剂↑1/V1/[S]无抑制剂第75页,共133页，2024年2月25日，星期天3.反竞争性抑制*反应模式++ESESESIEP第76页,共133页，2024年2月25日，星期天*特点：抑制剂只与酶－底物复合物结合；抑制程度取决于抑制剂的浓度及底物的浓度；动力学特点：Vmax

，表观Km

。抑制剂↑1/V1/[S]无抑制剂•第77页,共133页，2024年2月25日，星期天各种可逆性抑制作用的比较

第78页,共133页，2024年2月25日，星期天竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用比较示意图：第79页,共133页，2024年2月25日，星期天六、激活剂对反应速度的影响激活剂(activator)

使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。•必需激活剂(essentialactivator)

如多数金属离子。•非必需激活剂(non-essentialactivator)

如Cl¯。第80页,共133页，2024年2月25日，星期天七、酶活性测定和酶活性单位酶的活性是指酶催化化学反应的能力，其衡量的标准是酶促反应速度(即在适宜的反应条件下，单位时间内底物的消耗或产物的生成量)。酶的活性单位是衡量酶活力大小的尺度，它反映在规定条件下，酶促反应在单位时间（s、min或h）内生成一定量（mg、μg、μmol等）的产物或消耗一定数量的底物所需的酶量。

第81页,共133页，2024年2月25日，星期天国际单位(IU)在特定的条件下，每分钟催化1μmol底物转化为产物所需的酶量为一个国际单位。催量单位(katal)１催量(kat)是指在特定条件下，每秒钟使１mol底物转化为产物所需的酶量。kat与IU的换算：1IU=16.67×10-9kat比活力（specificactivity）：指每毫克酶蛋白含有的酶单位数。第82页,共133页，2024年2月25日，星期天酶活性测定:

酶活性测定的原则是在特定的最适条件(如采用最适pH、最适温度、适当的底物浓度和排除抑制剂等)下测定酶反应体系内产物的生成量或底物的消耗量,应尽可能测反应的初速度。底物的量要足够([S]一般>10Km),使酶被底物饱和。第83页,共133页，2024年2月25日，星期天本节要点酶促反应有哪些影响因素Km和Vmax的定义和意义可逆性抑制和不可逆性抑制的区别三种可逆性抑制的作用比较第84页,共133页，2024年2月25日，星期天第四节

酶的调节

TheRegulationofEnzyme

第85页,共133页，2024年2月25日，星期天酶活性的调节（快速调节）酶含量的调节（缓慢调节）

调节方式

调节对象关键酶第86页,共133页，2024年2月25日，星期天一、酶活性的调节（一）酶原与酶原的激活酶原(zymogen)有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。酶原的激活在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程。第87页,共133页，2024年2月25日，星期天

酶原激活的机理酶原分子构象发生改变形成或暴露出酶的活性中心

一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽在特定条件下第88页,共133页，2024年2月25日，星期天赖缬天天天天甘异赖缬天天天天缬组丝SSSS46183甘异缬组丝SSSS肠激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活过程第89页,共133页，2024年2月25日，星期天

酶原激活的生理意义避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行。有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要时，酶原适时地转变成有活性的酶，发挥其催化作用。第90页,共133页，2024年2月25日，星期天（二）变构酶变构效应剂(allostericeffector)变构激活剂变构抑制剂

变构调节(allostericregulation)

变构酶(allostericenzyme)

变构部位(allostericsite)一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的活性，此种调节方式称变构调节。第91页,共133页，2024年2月25日，星期天变构酶常为多个亚基构成的寡聚体:（1）催化亚基——含催化部位(活性中心)（2）调节亚基——含调节部位变构酶具有协同效应,即一个效应剂分子与酶结合后对第二个效应剂分子的结合产生影响。第92页,共133页，2024年2月25日，星期天变构激活变构抑制变构酶的Ｓ形曲线[S]V无变构效应剂第93页,共133页，2024年2月25日，星期天（三）酶的共价修饰调节共价修饰(covalentmodification)在其他酶的作用下，酶蛋白肽链上的某些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰。

常见类型磷酸化与脱磷酸化（最常见）乙酰化和脱乙酰化甲基化和脱甲基化腺苷化和脱腺苷化－SH与－S－S互变第94页,共133页，2024年2月25日，星期天

酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白第95页,共133页，2024年2月25日，星期天二、酶含量的调节（一）酶蛋白合成的诱导和阻遏1.诱导作用(induction):某些化合物可在转录水平上促进酶蛋白合成,此作用称为诱导作用,此化合物称为诱导剂(inducer)。2.阻遏作用(repression):在转录水平减少酶蛋白合成的物质称为辅阻遏剂(corepressor),辅阻遏剂与阻遏蛋白结合,可影响基因的转录,此作用称为阻遏作用。（二）酶降解的调控第96页,共133页，2024年2月25日，星期天本节要点酶原激活的原理变构调节共价修饰调节酶含量的调节第97页,共133页，2024年2月25日，星期天第五节

酶的命名与分类

TheNamingandClassificationofEnzyme第98页,共133页，2024年2月25日，星期天一、酶的命名1.习惯命名法——推荐名称2.系统命名法——系统名称第99页,共133页，2024年2月25日，星期天一些酶的命名举例第100页,共133页，2024年2月25日，星期天二、酶的分类1.氧化还原酶类(oxidoreductases)2.转移酶类(transferases)3.水解酶类(hydrolases)4.裂解酶类(lyases)5.异构酶类(isomerases)6.合成酶类(ligases,synthetases)第101页,共133页，2024年2月25日，星期天第102页,共133页，2024年2月25日，星期天本节要点酶有哪六大类第103页,共133页，2024年2月25日，星期天第六节

酶与医学的关系

TheRelationofEnzymeandMedicine

第104页,共133页，2024年2月25日，星期天（一）酶与疾病的发生（二）酶与疾病的诊断（三）酶与疾病的治疗一、酶与疾病的关系第105页,共133页，2024年2月25日，星期天酶与疾病的发生大多数疾病的发生都与体内酶的活性发生变化有关.第106页,共133页，2024年2月25日，星期天与酶有关的疾病举例

蛋白质变异（分子病）病症---------------------------------------------------------------

珠蛋白珠蛋白生成障碍性贫血酶变异（先天性代谢缺陷）已糖激酶已糖激酶缺乏型溶血性贫血半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶半乳糖血症酪氨酸酶白化病磷酸化酶激酶糖原贮积症β-葡萄苷酸酶β-葡糖苷酸酶缺乏症苯丙氨酸羟化酶苯丙酮尿症黄嘌呤氧化酶黄嘌呤尿症（或痛风）第107页,共133页，2024年2月25日，星期天葡萄糖六磷酸脱氢酶缺乏症由基因突变造成.不完全显性遗传临床表现:蚕豆病;新生儿黄疸;感染诱发的溶血第108页,共133页，2024年2月25日，星期天磷脂酶A1a缺失与毛发生长缺陷第109页,共133页，2024年2月25日，星期天鸟苷酸转氨甲酰酶缺陷症该酶为尿素循环相关的重要酶.缺陷会引起严重的尿素中毒症状.重症患儿常在出生后数日内发生呕吐,拒食,嗜睡,昏迷等症状,甚至死亡.第110页,共133页，2024年2月25日，星期天苯丙氨酸羟化酶缺陷-苯丙酮尿症遗传性疾病。发病率随种族而异，约为l／6000～l／25000，我国发病率约为1／16500由于酶缺陷，患儿无法将苯丙氨酸转化为酪氨酸。第111页,共133页，2024年2月25日，星期天环氧合酶（COX)与心血管疾病环氧合酶（COX）是花生四烯酸代谢途径的重要限速酶第112页,共133页，2024年2月25日，星期天磷脂酶A2与神经系统疾病磷脂酶A2是一大类能催化水解磷脂特定酯键的酶,与哺乳动物神经系统存在密切的关系.磷脂酶A2在神经系统广泛表达,以海马最为丰富,在维持神经元的正常功能中起重要作用.第113页,共133页，2024年2月25日，星期天诱导型一氧化氮合酶与多种疾病

NO既有细胞毒性的一面，又作为机体内的重要信使分子参与很多生命活动。第114页,共133页，2024年2月25日，星期天端粒酶与恶性肿瘤端粒酶与90%的恶性肿瘤相关第115页,共133页，2024年2月25日，星期天酶与疾病的诊断通过血液检查酶的活性来进行疾病的诊断第116页,共133页，2024年2月25日，星期天肝脏疾病的诊断急性肝炎患者在黄疸前期，血清中转氨酶（ALT，AST）活性就已明显增高γ-谷氨酰基转移酶（GGTP），碱性磷酸酶（ALP）指标都可以用于诊断多种肝病GGTP和ALP同工酶测定有辅助诊断肝癌作用第117页,共133页，2024年2月25日，星期天心血管疾病的酶学检测肌酸磷酸激酶（CK或CPK）：参考范围0－190IU/L

天冬氨酸氨基转移酶（AST）：参考范围0－40IU/L

乳酸脱氢酶（LDH）：参考范围114－240IU/L第118页,共133页，2024年2月25日，星期天肿瘤的酶学诊断端粒酶与肿瘤诊断酸性磷酸酶：由前列腺分泌，前列腺癌时可见血清酸性磷酸酶增高。乳酸脱氢酶（LDH）：肝癌及恶性淋巴瘤有不同程度的增高。5一核苷酸磷酸二酯酶同工酶和γ一谷酰胺转移酶Ⅱ（GGT-Ⅱ）：原发或转移性肝癌时可增高。第119页,共133页，2024年2月25日，星期天糖尿病的酶学诊断谷氨酸脱羧酶抗体(GAD-Ab)检测

N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)对糖尿病肾病早期诊断具有重要的辅助价值。第120页,共133页，2024年2月25日，星期天急性胰腺炎的酶学诊断脂肪酶和淀粉酶急剧升高。第121页,共133页，2024年2月25日，星期天神经系统疾病的酶学诊断酸性磷酸酶增高可见于脑萎缩、脑肿瘤、脑膜炎及多发性硬化等。核糖核酸酶（RNase）增高见于癫